导言：水环境问题一直以来都是一个严重的全球环境问题。各地由于水污染所带来的水性疾病传播严重地威胁着公共卫生安全。本文将重点介绍建立病原体风险地图，通过数据定量分析来解决水环境污染的环境治理方式。
关键词：水环境污染；水性疾病；定量分析；病原体风险地图
叙利亚地区待处理的污水。图源：Image by SuSanA Secretariat via Flickr under Creative Commons license
我十分担忧全球水质量退化及其对我们身体健康的影响。目前，地球总人口数已经激增到70亿，其中超过50%的人生活在湖泊或是河流的沿岸。世界上约有一半的地区缺少污水处理的基础设施，而其它例如美国等发达地区的处理设施也急需整修。除人类外，畜牧养殖业里的牛、羊、猪、鸡等的数量也预计分别达到了14亿、10亿、9亿和210亿。总的来看，动物和人类平均每天分别产生6170万和1010万吨排泄物（FAOSTAT)。
所有的排泄物最终都将排入水体，影响水资源的使用（包括再生和饮用）。尽管我们每天在陆地上的行为是形成这些病原体的源头，但是气候才是污染的真正驱动因素。
气候变化在旱季和极端天气时期加剧了水体污染的严重性。气候变化将区域和全球水资源短缺状况提升了15%至40%，这就意味着水体中污水所占比重和计划外的污水回用比重都将提升。此外与强降水事件相关的水传播疾病也将持续危害社会。这一现象在发展中国家和发达国家中均有发生。
我是全球水体病原微生物项目（GWPP）的一员。GWPP的目标是通过更新对水传播疾病风险的认知和对防护措施的了解来提高卫生状况的可持续发展。目前GWPP在世界范围内拥有9支队伍，共110余名发起人，其工作包括提供有关卫生概况，微生物指示和跟踪标记，细菌、寄生虫、原生动物以及病毒的病原体来源，残留、卫生及消毒技术以及全球案例研究。这些工作将用于提升公共卫生水平，降低由于排泄物污染水环境带来的全球疾病负担。
目前我们获得的数据已经可以绘制出与排泄物污染相关的全球及地区病原体风险地图。这些信息表明我们需要确认卫生技术对于那些重要病原体的有效性，并且明确其覆盖范围，不管这些病原体是病毒、细菌、原生生物还是寄生虫。否则，我们的投入就无法获得预期的结果，星球生物的健康和水生资源提供的生态服务将陷入危机。
在美国，我们同样在寻找一种能够将传统污水处理系统转变为资源回收设施的新型技术。通过这一技术我们能够实现水和养分的回收利用并生产能量。然而目前大部分的污水处理系统还需要根据所需的出水质量标准进行相应评估。这也是我们必须要做的工作。
目前有关卫生系统和污水处理的难点在于能力培养以及提供足以推动政治意愿的相关数据。因为正是由地理数据获取的信息将直接影响到风险框架搭建和决策制定。通过使用定量微生物风险评估（QMRA），我们可以结合科学与政策来确定投资新型和传统卫生技术的时间、地点及方式，从而经济高效地保护水资源和健康。
如今我们拥有诊断工具和风险框架来实现世界范围内的蓝色经济最大化，从而促进工业和旅游业的发展，提升生活供水、娱乐、农业以及特殊行业所需的用水需求。全球范围内的污水中的病原体及其清除操作的数据规模极其庞大，并且一旦完成收集就将起到非常重要的作用。
我建议我们利用这一知识并且在以下几个方面进行持续投入：
公共卫生机构、大学、水供应商和管理商之间的连接网络。
整合科学和政策以及推动科学技术在污水源周围进行应用风险分析框架。
病原体的全球污染地图及其区域影响。
提高决策所需高分辨率依据的高级水污染诊断技术
一项面对未来水环境科学家、技术人员、管理人员及工程师的21世纪水环境课程。
如果我们能够做到这些，我们所付出的辛勤努力将不会白费，收获解决问题的方案，实现我们的愿望。与此同时，我们也不需要担忧我们后代在这蓝色星球上的生存问题。
作者简介：Joan B. Rose是美国密歇根州立大学水研究中心的Homer Nowlin荣誉主席，并且获得2016年的斯德哥尔摩水奖。
本文仅代表作者观点，不代表《科学美国人》。
（翻译：岑天宇；审校：杨玉洁）
原文链接【科学美国人博客】：
http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/how-to-deal-with-poor-water-quality-worldwide/
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